Para empezar que son los gases
El gas (palabra inventada por el científico flamenco Jan Baptista van Helmont durante el siglo XVII, sobre el latín chaos) es un estado de añadidura de la materia en el que, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan débilmente entre sí, sin conformar enlaces moleculares, adoptando la manera y el volumen del recipiente que las tiene y tendiendo a dividirse, es decir, expandirse, todo lo viable por su alta concentración de energía cinética. Los gases son fluidos enormemente compresibles, que experimentan enormes cambios de densidad con la presión y la temperatura.
Los gases ocupan del todo el volumen del recipiente que los tiene.
Los gases no poseen forma determinada, adoptando la de los recipientes que las tiene.
A temperatura y presión del medio ambiente los gases tienen la posibilidad de ser recursos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el cloro, el flúor y los gases nobles, compuestos como el dióxido de carbono o el propano, o mezclas como el aire.
Los Tipos de leyes
*Ley de Boyle-Mariotte
La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presión de una determinada proporción de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que a una temperatura constante y para una masa dada de un gas, el volumen del gas varía de manera inversamente proporcional a la presión absoluta del recipiente:
Matemáticamente se puede manifestar de esta forma:
PV=k
Donde k, es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
Una vez que se incrementa la presión el volumen baja, mientras tanto que si la presión reduce el volumen se incrementa. No se necesita conocer el costo preciso de la constante k, para lograr hacer uso de la ley: si consideramos ambas situaciones de la figura, manteniendo constante la proporción de gas y la temperatura, tendrá que cumplirse la interacción:
P1V1=P2V2
Dónde:
P1=presión inicial
P2=presión final
V1=volumen inicial
V2=volumen final
Además, si se despeja cualquier incógnita se obtiene lo siguiente:
P1=P2V2/V1 V1=P2V2/P1 P2=P1V1=/2 V2=P1V1/P2
*Ley de Charles
A una presión dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura en kelvin.
Matemáticamente la expresión sería:
V1/T1=V2/T2 o también V1/V2=T1/T
En términos generales:
V1*T2=V2*T1
*Ley de Gay-Lussac
La presión de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura en kelvin:
P1/T1=P2/T2
Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero ha de enfriarse el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente y eventualmente, explote.
*Ley de los gases ideales
De la ley general de los gases se obtiene la ley de los gases ideales. Su expresión matemática es:
PV=nRT
Siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en kelvin. Tomando el volumen de un mol a una atmósfera de presión y a 273 K, como 22,4 L se obtiene el valor de R = 0,082 atm·L·K−1·mol−1
El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:
R = 0,082 atm·L·K−1·mol−1 si se trabaja con atmósferas y litros
R = 8,31451 J·K−1·mol−1 si se trabaja en Sistema Internacional de Unidades
R = 1,987 cal·K−1·mol−1
R = 8,31451 × 10−10 erg ·K−1·mol−1
R = 8,31451 × 10−3 m3·kPa/ (mol·K) si se trabaja con metros cúbicos y kilo pascales
De esta ley se deduce que un mol (6,022 x 1023 átomos o moléculas) de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera. Véase también Volumen molar. También se le llama la ecuación de estado de los gases, ya que solo depende del estado actual en que se encuentre el gas.
Ahora un pequeño juego si has prestado atención
y un pequeño video
donde explicamos las leyes de los gases
